塔里木河干流胡杨林下土壤的水盐特征研究

基于塔里木河干流不同生境胡杨林10个采样点的土壤样品和胡杨胸径等调查情况,采用统计学的方法对塔里木河干流不同胡杨下土壤的水盐特征进行分析。结果表明：研究区土壤含水量随土壤深度呈增加趋势,不同土层深度的含水量不存在显著差异。距塔里木河干流横向距离越近,各土层的土壤含水量越高,土壤含盐量有增加的趋势。土壤含水量为16.75%～18.76%、土壤总盐量为0.08%～0.47%,有胡杨幼苗生长;土壤含水量为4.55%～16.75%、总盐量为0.47%～1.36%,大龄胡杨所占比例较大;土壤含水量低于4.55%、总盐量超过1.36%,胡杨呈老龄化趋势。塔里木河干流不同胡杨下土壤水盐存在一定差距,在胡杨的自然更复壮中,灌溉、排盐至关重要。     

塔里木河上游灰胡杨种群生活史特征与空间分布格局

灰胡杨是荒漠地区特有的珍稀渐危植物,主要分布在塔里木河流域,是塔里木荒漠生态系统的关键种之一。在塔里木河上游选择具有代表性群落设立5 hm²研究样地,应用相邻格子法进行每木调查,从年龄结构、生命表特征、存活曲线、生存分析以及种群不同发育阶段个体空间分布格局等方面研究了灰胡杨种群生活史动态特征与空间分布规律。结果表明:塔里木河上游灰胡杨种群结构整体上呈钟型,幼树个体较少,成年个体较多,属暂时稳定型种群;不同生境种群结构不同,随河流走向种群结构由稳定型转为衰退型。种群存活曲线趋于DeeveyⅡ,生存率呈单调下降趋势,中期(Ⅵ-Ⅸ)降幅较高;危险率呈上升趋势,于Ⅸ龄级出现危险率与死亡率、消失率高峰,生命期望单调下降,反映种群生存力下降的趋势。灰胡杨种群空间分布格局总体上为聚集分布,因生境不同空间格局发生变化,这是种群适应环境压力及与环境协同进化的结果;种群空间格局随发育进程而变化,从幼龄到中、大龄,种群分布格局的聚集强度减弱并逐渐转变为随机分布,这是种内竞争强度变化的结果。环境因子与种群分布多度的相关与逐步回归分析表明地下水位是影响种群分布的主要因素。可见,塔里木河上游灰胡杨种群结构与空间分布格局随生境和时间发生变化,环境因素和生物因素是影响灰胡杨种群生态特征的两个主要原因。     

基于Landsat时间序列的塔里木河上游胡杨林NDVI与水文因子关系研究

研究胡杨NDVI与胡杨林空间分布对区域水文因子的响应过程,为当地生态环境保护及修复工程提供科学参考。以新疆生产建设兵团第一师阿拉尔垦区塔里木河流域及其沿岸胡杨林为研究对象,基于Landsat 8 OLI遥感数据,使用Pearson相关性分析法,分析胡杨NDVI与水文因子的响应过程。结果表明：在月度时间尺度上对水文因素与胡杨NDVI做相关性检测,胡杨NDVI在冬春季节对地表径流量存在明显滞后反应,对地下水位埋深响应及时;以年为单位的时间尺度上根据基于月度时间序列分类后的空间分布图与地表总径流量相关性检测,胡杨NDVI对地表总径流量存在明显滞后。综上所述,采集的月度胡杨样本NDVI与其他植被类型有显著差异,根据冬春季节胡杨NDVI对地表的滞后效应,可对塔里木河进行春季生态输水工程,对沿岸生态胡杨的保护与恢复有着重要的理论支撑意义。     

塔里木河上游多枝柽柳地上部分生物量模型研究

[目的]研究塔里木河上游河岸多枝柽柳地上部分生物量的最优模型.[方法]以塔里木河上游河岸多枝柽柳为研究对象,选取D、H、DH、D2H、CH等预测变量,采用幂函数方程对多枝柽柳地上部分生物量、叶生物量、枝生物量建立预测模型.[结果]多枝柽柳的叶生物量最优模型为W1 =51.567(CH)0.497,多枝柽柳的枝生物量最优模型为:Wb=29.425(D2H)0.948,多枝柽柳的地上部分生物量最优模型为W=45.423(D2H)0.794.[结论]多枝柽柳叶、枝、地上部分生物量最优模型的决定系数分别为:0.730、0.925和0.885,总相对误差Rs的绝对值均小于5;,平均相对误差绝对值RMa均小于20;,拟合效果较好,可以用来估算多枝柽柳地上部分生物量.     

塔里木河上游灰叶胡杨种群结构与空间格局研究

在新疆塔里木河上游阿瓦提县胡杨林自然保护区内设置1.25hm2的样地,应用相邻格子法进行每木调查获取野外资料,研究灰叶胡杨种群结构和空间格局特征.结果表明:灰叶胡杨种群幼苗缺乏,大、老龄个体相对较多,其年龄结构呈倒金字塔型、属衰退型种群.种群更新困难,生存发展前景堪忧.灰叶胡杨种群空间格局符合聚集分布,随发育进程其空间格局由均匀型向聚集型转变,聚集强度逐渐增强.种群不同发育阶段的空间分布格局差异与物种本身的生物、生态学特性有关,而且与物种的生境密切相关.     

塔里木河上游荒漠河岸林土壤水盐分布规律研究

对塔里木河上游荒漠河岸林不同覆盖度下土壤水盐分布规律的研究,为土壤盐渍化防治,干旱地区生态环境重建提供重要依据。通过对研究区不同植被覆盖度条件下（0~0.2,0.2~0.5与0.5以上）的盐渍化土壤进行分层取样,测定其盐分和水分含量,分析在水平方向和垂直方向上的水盐变化规律。结果表明:相同深度土壤盐分随覆盖度的增大呈现减少的趋势,相同土层以5月份盐分含量最高,4月最低;而土壤水分随覆盖度的增大呈增高的趋势,相同土层含水量随时间上没有明显的差异,含水量4月份稍高,6月稍低。在相同覆盖度条件下随着土层由浅到深盐分积累逐渐减少,表层0~60 cm 3个土层随时间推移盐分含量变化明显,其他土壤层次变化不大;而土壤水分与土层深度的关系不明显,随时间变化为4月份土壤含水量相对较多,6月份较低。在不同覆盖度不同土层盐分随水分含量变化规律为4月份覆盖度在0~0.2时,土壤盐分与含水量呈显著负相关,覆盖度在0.5以上时,土壤盐分与含水量呈极显著正相关,其他月份相关性不显著;因此,塔里木上游荒漠河岸林土壤水分、盐分的变化与覆盖度、季节有很大关系。     

竹林遥感信息提取方法比较研究

以TM多光谱遥感影像为数据源,应用erdas软件提供的非监督分类、最大似然分类和子象元分类3种方法,对中国竹乡福建省顺昌县典型地物进行了分类和精度评价,研究结果表明,3种方法总体精度分别为：69.67%,78.00%,82.67%;Kappa系数分别为：63.6%,73.6%,79.2%。子像元分类法的总体精度和竹林识别精度均高于其他两种传统的分类方法,其竹林用户分类精度达80%,是进行竹林信息提取较为理想的方法。     

基于QuickBird数据的塔里木河下游荒漠林地上生物量估测

[目的]森林生物量是衡量森林生态系统结构和功能的量化指标,基于高分辨遥感数据,研究塔里木河下游荒漠林地上生物量及其空间分布特征,为定量评定研究区生态恢复、进行不同尺度遥感监测提供依据.[方法]以塔里木河下游喀尔达依断面为研究区,基于QuickBird数据,采用人机交互方法对不同地下水埋深条件下胡杨、柽柳树冠进行解译,根据解译结果采用已建立的树冠、树干与生物量估测模型,计算以胡杨、柽柳为主的荒漠林地上生物量,并分析其与地下水埋深的关系.[结果]研究区距离河0～300、300～600、600～900、900～1 200以及1 200 ～1 500 m,荒漠林地上生物量分别为11.31、2.7、2.09、1.58和1.17 t/hm2;距离河300～600 m荒漠林单位面积生物量变化最大,比距离河300 m内下降了76;.[结论]研究区林分密度及地上生物量均明显受制于地下水埋深.自2000年至2004年历经5 a的输水后,地下水埋深对荒漠植被地上生物量的影响主要集中在距离河道300m内.     

基于TM数据提取竹林遥感信息的方法

利用LandSat5-TM对竹林遥感信息提取方法进行了研究:将归一化植被指数NDVI、结构效应指数CVI、综合效应指数MVI以及主成分变换的前3个分量PCA1、PCA2、PCA3与TM数据的6个波段(除第六波段)合成一个具有12波段的新数据;在最佳波段组合的基础上,结合地形图、土地利用图和野外调查数据,采用光谱特征模型、支持向量机、光谱角填图以及最大似然法对竹林信息进行了提取。研究表明:叶冠结构指数、综合指数、主成分变换等新波段对竹林信息提取很有帮助;与支持向量机、光谱角填图和最大似然法3种监督分类方法相比,基于光谱特征模型的竹林遥感信息提取方法具有一定的适应性,在保证竹林分类精度的同时,其他植被类型的分类精度也能得到满意的结果。     

额济纳河岸胡杨林天然植被的数量分类与排序

应用双向指示种分析法(TWINSPAN)和除趋势典范对应分析(DCCA)对额济纳河岸胡杨(Populus euphratica Oliv.)林天然植被进行了分类和排序.TWINSPAN分类结果将8个样方划分为4个群丛,并分别对每个生境进行了论述.DCCA二维排序图较好地验证了TWINSPAN的分类结果,其纵、横坐标均反映了群丛所在环境的地下水位、空气相对湿度、土壤含水量、相对高程等生态因子的梯度变化.种的DCCA排序和各环境因子的相关性分析结果表明,地下水位是所有因子中对植物群落分布起决定性作用的环境因子.     

塔里木河流域上游天然胡杨叶片叶绿素与可见光-近红外光谱反射率的相关性研究

采用ISI921VF-512野外地物光谱辐射计实地测量了塔里木河上游天然胡杨5月至10月叶片可见光-近红外波段光谱反射率以及叶绿素含量,比较了不同月份间叶绿素含量的差异,并对叶绿素含量与光谱反射率进行了相关分析.研究结果表明:不同月份之间胡杨叶片叶绿素a、叶绿素b、叶绿素a+b含量差异极显著(p＜0.01),叶绿素含量最高的月份是8月,最低的月份是10月;胡杨叶片的可见光-近红外波段反射光谱与绿色植物的反射光谱曲线是一致的,不同波长位置的光谱反射率与叶绿素含量的相关性因波长不同而存在明显差异.在510 ～ 710 nm,胡杨光谱反射率与叶绿素含量之间呈极显著负相关,其中645nm处的相关系数最低(r在-0.45～-0.35之间);在415 ～510 nm和710～920 nm,胡杨光谱反射率与叶绿素含量之间呈极显著正相关,其中769 nm处相关系数最高(r在0.34～0.41之间).645nm和769 nm是两个具有特殊意义的波长位置,用于指示胡杨叶片叶绿素与反射率的相关性.     

和田河流域胡杨、灰叶胡杨种群结构特征的比较研究

在和田河流域设置胡杨、灰叶胡杨样地14块,应用相邻格子法进行每木调查,对胡杨、灰叶胡杨种群结构及空间分布格局进行比较分析,结果表明：（1）和田河流域胡杨、灰叶胡杨的种群结构均呈纺锤形,以Ⅲ一Ⅵ径级的植株数量最多,幼苗严重不足,种群有衰退趋势;（2）胡杨、灰叶胡杨种群存活曲线均接近于DeeveylI型,但灰叶胡杨种群死亡率曲线呈双峰型,胡杨种群随径级增加呈递增趋势。（3）在生长发育过程中,胡杨、灰叶胡杨种群空间分布格局在I一Ⅵ龄级呈聚集分布,Ⅶ一Ⅷ龄级呈均匀分布。（4）在不同尺度上,胡杨、灰叶胡杨种群均呈聚集分布,但聚集强度在1S～6S尺度上胡杨种群大于灰叶胡杨种群,而在9S-25S尺度上,胡杨种群小于灰叶胡杨种群。     

干旱环境下胡杨叶片形态和微观特征的研究

为了探究胡杨应对干旱的适应机制,本研究从宏观方面对叶片形态和面积进行观察,到微观角度对栅栏组织细胞、气孔分布等进行观察,对比分析胡杨过渡类型叶片(胡杨披针形叶片、胡杨阔卵形叶片)和加拿大杨阔卵形叶片的差异性。结果表明,胡杨冠层叶片叶形种类多、表面蜡质皮质层厚、气孔稀疏且下陷、叶脉密度大、碳含量高等特点为胡杨在干旱条件下生存提供了生理基础;同时,确定了维持胡杨节流储水功能的内部和外部形态结构特点,揭示了胡杨应对干旱的适应机制。     

面向对象的遥感影像植被信息提取技术研究

在阐述面向对象的遥感分类方法的基本原理和方法的基础上,对2006年武汉市洪山区的遥感影像数据中的植被进行了分类训练和精度评价。为了解决植被中存在的异物同谱的现象采用了阴影消除的方法,同时采用定量测定的方法提取影像中的植被。结果表明,采用面向对象的多尺度分割的植被信息提取精度明显高于非监督分类的分类精度,是一种行之有效的分类提取技术。     

胡杨异形叶CYT和EST同工酶特征的初步研究

以胡杨不同发育阶段植株(五种树冠类型)的不同冠层异形叶为材料,调查同一单株上不同冠层同一节位叶片的叶形指数,测定其细胞色素氧化酶同工酶酶谱(CYT)和酯酶(EST)同工酶酶谱。探讨不同发育阶段胡杨植株叶形的变化和CYT、EST同工酶酶谱间的关系。结果表明:(1)不同发育阶段的胡杨植株都表现出叶形指数随冠层的升高而减小;(2)同一株不同冠层叶片的CYT同工酶酶谱带型基本一致,但各冠层叶片间酶谱带的表达量上存在细小差异。不同发育阶段植株CYT同工酶在质(酶带数目和迁移率)和量(酶的活性)的表达上各不相同,表现为随发育进程的推进,一些条带的表达或不表达;(3)EST同工酶的质(酶带数目和迁移率)和量(酶的活性)的表达在同一株不同冠层及不同发育阶段的胡杨叶片中均有差异。     

胡杨、灰叶胡杨光合、蒸腾作用比较研究

在自然条件下对塔里木河流域主要建群树种胡杨 (PopuluseuphraticaOliv)、灰叶胡杨 (P .pruinosaSchrenk)的气体交换特性进行了比较研究。结果表明胡杨和灰叶胡杨光合速率 (Pn)日变化为单峰曲线 ,蒸腾速率 (E)和水分利用率 (WUE)为双峰曲线。胡杨日平均光合速率、蒸腾速率、水分利用率、气孔导度均高于灰叶胡杨 ,它属于高光合、高蒸腾、高水分利用型树种。胡杨和灰叶胡杨 (12 :0 0～ 14 :0 0 )Pn 的“午降”主要取决于气孔导度 ,而午后 (14 :0 0～ 2 0 :0 0 )的Pn 降低则主要取决于非气孔因素。Pn、E与环境因子相关分析表明 ,各因子作用大小依次为光照强度 (PPFD) >大气温度 (Tair) >大气相对湿度 (RH) >非环境因子 ,胡杨属光湿型而灰叶胡杨属光温型树种 ,它们在长期的适应环境过程中产生了不同的生理生态对策。     

卫星红外遥感图像震前增温信息研究——以江西11.26地震为例

震前亮温升温时在震中附近采集气体样品,前人经过化验分析证明CH4和CO2等温室气体含量成倍或成数量级地增加。试验研究也同样证明CH4和CO2等气体在瞬变电场中可获得能量,并释放能量,形成2~6℃增温。该研究将在前人的基础上结合江西11.26地震实例,选取地震发生前后1个月的卫星数据,进行地震前后地表温度的监测,并进行增温信息的图像提取,探讨温度场变化与发震关系,进行增温范围与地震波及区的关系等研究。     

改进的CTAB法提取胡杨（Populus euphratica）总DNA

以胡杨幼叶为材料,对影响胡杨DNA提取质量的主要因子进行研究,以期建立适宜胡杨DNA提取的优化反应体系,结果表明,在胡杨基因组DNA提取过程中,CTAB缓冲液中增加EDTA的用量及添加完异丙醇沉淀时间是影响胡杨基因组DNA提取的最主要因子。     

基于多源遥感影像融合的植被覆盖度信息提取研究

植被覆盖度是评估生态环境的一个重要参数,对于全球环境变化和监测研究具有重要意义。如何从遥感数据资料估算植被覆盖度,并提高估算精度是建立全球或区域气候、生态模型的基础工作。该研究以CBERS数据与ASAR数据为多源遥感数据源,进行CBERS影像与ASAR影像HPF像素级融合,生成高空间分辨率的多光谱影像HPF融合影像。分别运用CBERS影像和HPF融合影像,提取植被覆盖度,并对两者的提取效果进行精度对比评价分析。评价结果表明,HPF融合处理的影像提取的植被信息精度较高、效果较好,为植被覆盖度信息的提取提供了参考。